一种显式延时反馈下多用户预编码的鲁棒构造方法

摘要

一种显式延时反馈下多用户预编码的鲁棒构造方法适用于无线多天线传输系统中基于显式反馈的多用户并行传输。本方法由基站对其服务的所有用户进行调查，得到每位用户的平均移动速率，由速率计算出每位用户的多普勒平移，再根据克拉克散射模型计算出用户的延时相关系数，组成延时系数矩阵，最后，基站通过由用户端反馈回来的量化信道信息，结合已经获得的延时系数矩阵，代入该发明给出的鲁棒预编码构造公式获得预编码；该发明在实际应用中的实施步骤包括：1）信道估计；2）延时反馈；3）鲁棒性预编码计算。若采用该发明给出的预编码构造方案，应用效率可以更高。

主权项

1.一种显式延时反馈下多用户预编码的鲁棒构造方法，其特征在于：由基站对其服务的所有用户进行调查，得到每位用户的平均移动速率，由速率计算出每位用户的多普勒平移，再根据克拉克散射模型计算出用户的延时相关系数，组成延时系数矩阵，最后，基站通过由用户端反馈回来的量化信道信息，结合已经获得的延时系数矩阵，代入给出的鲁棒预编码构造公式获得预编码，该方法表述为按照如下顺序执行的步骤：1）基站首先调研每个用户终端的平均移动速率，由每位用户的平均移动速率计算出该用户的多普勒频移，最后再根据克拉克散射模型计算出该用户的延时相关系数，由延时相关系数组成延时系数矩阵；2）基站利用劳埃德算法为每个用户预先独立生成一个码本，码本大小由实际系统中可以支持的有限反馈比特数以及基站天线数决定，基站预先告知每个用户自己的码本；3）在一个传输时隙开始，基站向所有用户发送导频信号，用户接收到该信号后通过经典信道估计方法获得此时刻从基站到该用户的信道状态信息；4）每个用户将估计到的信道状态信息归一化，然后根据基站给定的各自码本将归一化以后的信道状态信息按照最小相关性的原理量化到码本中的某一个码字，最后，用户将该码字对应的索引号反馈给基站端；5）基站根据接收到的用户反馈的索引号，读出对应的用户码本中的码字，也就得到从基站到各用户之间无线信道的量化码字；6）基站将得到的每位用户的量化信道码字组成量化信道矩阵，结合步骤1）中得到的延时系数矩阵，根据给出的鲁棒预编码W的构造公式：$W=\eta {[{\left(D\hat{H}\right)}^H\left(D\hat{H}\right)+\mathrm{\xi I}]}^{-1}{\left(D\hat{H}\right)}^H$从而计算出鲁棒预编码W，其中D和分别为延时系数矩阵和量化信道矩阵，(·)^H表示对括号内的矩阵做共轭转置运算，参数η和ξ分别为传送能量限制因子和正规化因子，I是和D、拥有相同维数的单位矩阵。